一种磁热热二极管组件(200)包括磁热圆柱体(220)。多个热级(210)沿轴向方向堆叠在冷侧(202)和热侧(204)之间。热侧热交换器(34)定位在多个热级(210)的热侧(204)处。热侧热交换器(34)包括多个引脚(35)或板，以用于将热量排到热侧热交换器(34)周围的环境空气。冷侧热交换器(32)定位在多个热级(210)的冷侧(202)处。传热流体可流过冷侧热交换器(32)。冷侧热交换器(32)被配置为使得当传热流体流过冷侧热交换器(32)时，传热流体将热量排到多个热级(210)的冷侧(202)。的冷侧(202)。的冷侧(202)。
【技术实现步骤摘要】
具有传热流体回路的磁热热二极管组件
[0001]本申请为申请号为201980048117.8、申请日为2019年7月16日、专利技术名称为“具有传热流体回路的磁热热二极管组件”的中国专利技术申请的分案申请。
[0002]本主题总体上涉及热泵(诸如磁热热泵)以及用于热泵的热交换器。
技术介绍
[0003]传统的制冷技术通常利用热泵，该热泵依赖于液体制冷剂的压缩和膨胀以循环的方式接收和排出热量，以便实现期望的温度变化或将热能从一个位置传递到另一个位置。这种循环可用于从冷藏室接收热量并将这些热量排到环境或在该隔室外部的位置。其他应用包括住宅或商业建筑的空气调节。已经开发出可以在这种系统中与热泵一起使用的各种不同的液体制冷剂。
[0004]尽管已经对依赖于液体制冷剂的压缩的这种热泵系统进行了改进，但充其量仍只能以最大理论卡诺循环效率的约百分之四十五或更少来进行操作。而且，由于对环境的关注，一些液体制冷剂已经停止使用。对于某些位置，某些基于制冷剂的系统可以进行操作的环境温度范围可能不切实际。使用液体制冷剂的热泵也面临其他挑战。
[0005]磁热材料(MCM)，即表现出磁热效应的材料，为热泵应用的液体制冷剂提供了潜在的替代选择。通常，在外部施加的磁场增大的情况下，MCM的磁矩变得更有序，并导致MCM生成热量。相反，减小外部施加的磁场会使MCM的磁矩变得更加无序，并使MCM吸收热量。一些MCM表现出相反的行为，即，当移除磁场时生成热量(有时被称为顺磁热材料，但是在本文中将这两种类型统称为磁热材料或MCM)。基于MCM的制冷循环的理论卡诺循环效率可以显著高于基于液体制冷剂的可比制冷循环的理论卡诺循环效率。这样，可以有效地使用MCM的热泵系统将是有用的。
[0006]然而，对于MCM的实际且有成本竞争力的使用存在挑战。除了开发合适的MCM外，仍然需要可以吸引人利用MCM的设备。当前提出的设备可能需要相对较大且昂贵的磁体，在例如设备制冷中使用可能不切实际，并且在其他方面可能无法以足够的效率进行操作以证明资金成本合理。
[0007]因此，可以解决诸如上述确定的某些挑战的热泵系统将是有用的。也可以在冰箱设备中使用的这种热泵系统将同样是有用的。
技术实现思路
[0008]本专利技术的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践获知。
[0009]在示例实施例中，一种磁热热二极管组件包括磁热圆柱体。多个热级沿轴向方向堆叠在冷侧和热侧之间。所述多个热级中的每个包括多个磁体和非磁性环。在所述多个热级中的每个中，所述多个磁体在所述非磁性环内沿周向方向分布。所述多个热级和所述磁
热圆柱体被配置为在所述多个热级和所述磁热圆柱体之间相对旋转。热侧热交换器定位在所述多个热级的所述热侧处。所述热侧热交换器包括多个引脚或板，以用于将热量排到所述热侧热交换器周围的环境空气。冷侧热交换器定位在所述多个热级的所述冷侧处。传热流体可流过所述冷侧热交换器。所述冷侧热交换器被配置为使得当所述传热流体流过所述冷侧热交换器时，所述传热流体将热量排到所述多个热级的所述冷侧。
[0010]参考下面的描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0011]参考附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整并且能够实现的公开，包括其最佳模式。
[0012]图1是根据本公开的示例实施例的冰箱设备。
[0013]图2是定位在图1的示例冰箱设备中的热泵系统的某些部件的示意图。
[0014]图3是根据本主题的示例实施例的磁热热二极管的透视图。
[0015]图4是图3的示例磁热热二极管的剖视图。
[0016]图5是图3的示例磁热热二极管的透视图，其中从示例磁热热二极管移除了某些热级。
[0017]图6是图5的示例磁热热二极管的剖视图。
[0018]图7是图5的示例磁热热二极管的透视图，其中从示例磁热热二极管移除了绝缘层。
[0019]图8是图3的示例磁热热二极管的某些部件的示意图。
[0020]图9是根据本主题的另一个示例实施例的热泵系统的某些部件的示意图，该热泵系统定位在图1的示例冰箱设备中。
[0021]图10是图3的示例磁热热二极管的某些部件的示意图，其中热交换器定位在示例磁热热二极管的热侧处。
[0022]图11是根据本主题的另一个示例实施例的热泵系统的某些部件的示意图，该热泵系统定位在图1的示例冰箱设备中。
[0023]图12是图3的示例磁热热二极管的某些部件的示意图，其中热交换器定位在示例磁热热二极管的热侧处。
具体实施方式
[0024]现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本专利技术的方式提供的，并不是对本专利技术的限制。实际上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本专利技术旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这种修改和变型。
[0025]现在参考图1，冰箱设备10的示例性实施例被描绘为具有机柜或壳体12的立式冰
箱，该机柜或壳体限定多个内部储藏室或冷却室。具体地，冰箱设备10包括具有门16的上部新鲜食品室14和具有上部抽屉20和下部抽屉22的下部冷冻室18。抽屉20、22是“拉出”型抽屉，因为它们可以在合适的滑动机构上手动地移入和移出冷冻室18。冰箱10仅作为示例提供。也可以使用冰箱设备的其他配置，包括具有仅冷冻室、仅冷却室或与图1所示不同的它们的其他组合的设备。另外，本公开的磁热热二极管和热泵系统不限于冰箱设备，并且也可以用在其他应用(诸如例如空调、电子器件冷却装置等)中。因此，应当理解，尽管本文作为示例提供了使用磁热热二极管和热泵系统来提供冰箱内的冷却，但是本公开也可以用于提供加热应用。
[0026]图2是冰箱设备10的各种部件的示意图，包括冷藏室30(例如，新鲜食品室14和冷冻室18)和机械室40。冷藏室30和机械室40包括热泵系统52，该热泵系统具有定位在冷藏室30中的第一或冷侧热交换器32以用于从中移除热量。在冷侧热交换器32内流动的诸如例如水溶液的传热流体从冷藏室30接收热量，从而冷却冷藏室30的内容物。
[0027]传热流体通过管线44从冷侧热交换器32流出，到达磁热热二极管100。如本文将进一步描述的，传热流体将热量排到磁热热二极管100中的磁热材料(MCM)。现在较冷的传热流体通过管线46流到冷侧热交换器32，以从冷藏室30接收热量。
[0028]另一种传热流体通过管线48将热量从磁热热二极管100中的MCM传输到第二或热侧热交换器34。通过使用第二热交换器34将热量释本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁热热二极管组件，包含：磁热圆柱体；多个热级，所述多个热级沿轴向方向堆叠在冷侧和热侧之间，所述多个热级中的每个包含多个磁体和非磁性环，在所述多个热级中的每个中，所述多个磁体在所述非磁性环内沿周向方向分布，所述多个热级和所述磁热圆柱体被配置为在所述多个热级和所述磁热圆柱体之间相对旋转；以及热侧热交换器，所述热侧热交换器定位在所述多个热级的所述热侧处，所述热侧热交换器包含多个引脚或板，以用于将热量排到所述热侧热交换器周围的环境空气；以及冷侧热交换器，所述冷侧热交换器定位在所述多个热级的所述冷侧处，传热流体可流过所述冷侧热交换器，所述冷侧热交换器被配置为使得当所述传热流体流过所述冷侧热交换器时，所述传热流体将热量排到所述多个热级的所述冷侧。2.根据权利要求1所述的磁热热二极管组件，其中：所述多个热级中的冷侧热级定位在所述冷侧处；所述多个热级中的热侧热级定位在所述热侧处；在所述冷侧热级和所述热侧热级之间的所述多个热级中的每个沿所述轴向方向定位在所述多个热级中的相应对之间；所述多个热级中的所述相应对中的一个沿所述轴向方向定位成更靠近所述冷侧；所述多个热级中的所述相应对中的另一个沿所述轴向方向定位成更靠近所述热侧；在所述冷侧热级和所述热侧热级之间的所述多个热级中的每个的所述多个磁体沿所述轴向方向与所述多个热级中的所述相应对中的所述一个的所述非磁性环间隔开；并且在所述冷侧热级和所述热侧热级之间的所述多个热级中的每个的所述多个磁体与所述多个热级中的所述相应对中的所述另一个的所述非磁性环传导热接触。3.根据权利要求2所述的磁热热二极管组件，其中在所述冷侧热级和所述热侧热级之间的所述多个热级中的每个的所述多个磁体通过绝缘件沿所述轴向方向与所述多个热级中的所述相应对中的所述一个的所述非磁性环间隔开。4.根据权利要求1所述的磁热热二极管组件，其中所述多个磁体在所述多个热级中的每个内沿径向方向和所述周向方向与所述非磁性环间隔开。5.根据权利要求4所述的磁热热二极管组件，其中所述多个热级中的每个进一步包含沿所述径向方向和所述周向方向定位在所述多个磁体和所述非磁性环之间的绝缘件。6.根据权利要求1所述的磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：海尔智家股份有限公司海尔美国电器解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：
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